專利名稱：一種led熒光粉層的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種LED熒光粉層的制備方法。
背景技術(shù)：
LED是light emitting diode的簡稱。1993年,藍(lán)色GaN發(fā)光二極管上獲得技術(shù)突破，并于1996年實(shí)現(xiàn)白光LED，目前以白光LED為主的半導(dǎo)體照明光源已經(jīng)確立了其繼白熾燈、熒光燈之后的第三代照明技術(shù)的地位，是今后照明技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。白光LED具有低電壓驅(qū)動(dòng)、低功耗、高可靠、長壽命等優(yōu)點(diǎn)，是一種符合環(huán)保、節(jié)能理念的綠色照明光源。因此，它的研發(fā)引起各國政府和諸多商家公司賦予極大熱忱和高度重視。白光的實(shí)現(xiàn)方式多種多樣，可以用兩種、三種或者更多種色光合成白光。所含色譜成份越豐富，白光顯色性(色彩還原度)就相對較高，但是流明效率會(huì)有所降低，實(shí)現(xiàn)過程中可變因素增多。白光LED的合成途徑大致可以分為以下幾種。第一種是通過三基色LED芯片混光方式得到白光LED，即紅光LED+藍(lán)光LED+綠光LED，這種方法的主要問題是綠光的轉(zhuǎn)換效率低，同時(shí)對LED光源的驅(qū)動(dòng)電源要求較高，配置復(fù)雜。第二種方法是LED芯片+不同色熒光粉形成熒光粉轉(zhuǎn)換型LED (即pc-LED)，在各種方案中，考慮其成本、光效以及批量生產(chǎn)的可行性，目前廣泛應(yīng)用的是藍(lán)色LED芯片+黃色熒光粉(例如YAG粉)的方案，因?yàn)槠渚C合性能適中、成本低、實(shí)現(xiàn)工藝相對簡單，通過改變YAG熒光粉的化學(xué)組成(光譜成份調(diào)節(jié))以及調(diào)整熒光粉層的厚度，可以獲得色溫在3000K至10000K區(qū)間的各色白光。對于光致轉(zhuǎn)換型LED (pc-LED)，熒光粉涂層的結(jié)構(gòu)、形貌、特性對器件的性能有十分重要的影響，是決定白光顏色均勻性和亮度的關(guān)鍵因素。目前主流的熒光粉涂覆工藝是將熒光粉顆粒與透明膠體(如環(huán)氧膠、硅膠等)混合后，通過點(diǎn)膠，在LED芯片表面上涂覆熒光粉與膠體的混合體系。這種工藝存在的主要缺點(diǎn)就是形成的熒光粉層結(jié)構(gòu)(形狀、厚度以及濃度)不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致LED出光的一致性差，并且器件間的熒光粉涂層操作可重復(fù)性差，極大地制約了批量化生產(chǎn)和產(chǎn)品成品率。目前，一種新的突光粉平面涂層(conformal coating,或稱保形涂層)概念和思路倍受重視，即在芯片表面形成一層厚度均勻的熒光粉層，與傳統(tǒng)的點(diǎn)膠工藝相比，這種涂層的出光均勻性較好，平面結(jié)構(gòu)熒光粉層的厚度容易控制，易采用平面化工藝適合集成規(guī)?；纳a(chǎn)。中國專利ZL200710049460. 3揭示了一種在LED表面制備熒光粉薄膜層的方法，使用感光膠形成圖案來暴露出LED出光方向的表面(即需要涂覆熒光粉層的區(qū)域)，然后在此區(qū)域涂覆熒光粉，從而獲得具有確定圖形的平面熒光粉層。中國專利ZL200710049612. X揭示了一種基于水溶性感光膠的功率型白光LED平面涂層工藝，利用熒光粉感光膠分散體涂層，通過曝光顯影，在LED出光方向的表面上形成需要的熒光粉涂層圖形，但熒光粉涂層中存在有機(jī)成份，其較差的光熱穩(wěn)定性會(huì)給器件的物理化學(xué)性質(zhì)帶來相應(yīng)的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是如何運(yùn)用新的粉漿法工藝來實(shí)現(xiàn)LED的熒光粉平面涂層(conformal coating),解決現(xiàn)有技術(shù)中由于LED突光粉涂層中存在的有機(jī)成份光熱穩(wěn)定性較差而導(dǎo)致器件的物理化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種LED熒光粉層制備方法，包括以下步驟
(1)將成膜劑、感光劑和水按一定比例混合均勻，獲得感光膠體；
(2)將包含熒光粉的顆粒分散到步驟(I)獲得的感光膠體中，形成熒光粉感光膠分散體結(jié)構(gòu)的熒光粉粉漿；
(3)將步驟(2)所獲得的熒光粉粉漿涂覆在LED出光方向的表面上，形成所需熒光粉感光膠分散體涂層；
(4)曝光、顯影，得到所需圖案的熒光粉感光膠分散體涂層；
(5)去除熒光粉感光膠分散體涂層中的有機(jī)成分，得到確定圖案的熒光粉粉層；
所述感光劑為三氧化鉻、重鉻酸鹽、高錳酸鹽、重氮化合物和疊氮化合物中的一種或者幾種的組合，其中至少含有三氧化鉻或疊氮化合物中的一種；感光膠體中感光劑的濃度為O. 002% 1%。采用三氧化鉻作為感光劑時(shí)，可以增加熒光粉粉漿以及顯影后熒光粉感光膠分散體涂層對芯片出光表面的附著力，實(shí)現(xiàn)更好的顯影效果；單位質(zhì)量的三氧化鉻比重鉻酸鹽具有更高的六價(jià)鉻離子摩爾濃度。疊氮化合物(如疊氮醌)是與重氮化合物感光機(jī)理相似的另一類感光材料，感光波長一般在320nm 460nm之間，與紫外、藍(lán)光LED芯片發(fā)光匹配，且可以采用有機(jī)溶劑進(jìn)行溶解配制和顯影。在步驟(5 )中，去除熒光粉感光膠分散體涂層中的有機(jī)成分過程中，所涉及的氣氛中包含氫氣成份。在等離子體氣氛中加入氫氣，能在去膠過程中形成還原氣氛，減弱或者克服芯片或器件其他組成部分在去膠過程中的氧化現(xiàn)象發(fā)生。步驟(I)中，成膜劑為聚乙烯醇(PVA)及其衍生物、聚乙烯醇肉桂酸酯、聚乙烯氧乙基肉桂酸酯和聚乙烯吡咯烷酮一種或者幾種的組合，感光膠體中成膜劑的濃度為O. 5% 10%O步驟(2)中，所述的熒光粉為單一成份的熒光粉或兩種以上成份的熒光粉的組合；包含熒光粉的顆粒指包含有作為其他功能成份而引入的其他顆粒物質(zhì)；例如氧化鈦、氧化鋁、氧化釔、氧化硅、氮化鎵、氮化硅、碳化硅和氧化鋯中的一種或其組合。這些除熒光粉之外的其他顆粒成份，可以起到粘接的作用(比如低熔點(diǎn)溫度的玻璃粉)；可以起到勻光的作用(光線的均勻散射)；增加光的抽取效率；也可以起到改善配制的熒光粉感光膠分散體(熒光粉粉漿)的觸變性(搖溶性)，以改善熒光粉粉漿的涂覆性能；也可以在粉漿中對熒光粉顆粒起到防沉淀劑的效果；這些顆粒的存在也能改善熒光粉層的致密性和熱傳導(dǎo)性能。熒光粉與感光膠體的配比為50 450mg/ml。在步驟(3)中，熒光粉粉漿的涂覆(coating)方式為旋涂法、噴涂法、點(diǎn)膠法、印刷法和浸潰法中的一種或者幾種的組合。在步驟(3)中，所述的LED出光方向的表面為LED的出光表面，或者是LED出光方向上一段距離的任意一個(gè)光輸出面或者光輸出耦合結(jié)構(gòu)的表面。在步驟(4)中，曝光采用LED自身發(fā)光的自曝光方式，或者采用外光源結(jié)合掩模板的外曝光方式，所述的外光源為紫外光源或感光膠體敏感的其他波長的光源。在步驟(4)中，曝光、顯影過程中，采用水顯影，顯影液為去離子水、蒸餾水或自來水。 在步驟(5 )中，去除熒光粉感光膠分散體涂層中的有機(jī)成分過程中，采用加熱氧化去膠、等離子體轟擊去膠、氧等離子體去膠和激光去膠方法中的任何一種或者幾種的組合。所述的等離子體轟擊去膠和氧等離子體去膠可以是利用等離子去膠機(jī)(等離子刻蝕機(jī))中的等離子體去除掉熒光粉感光膠分散體涂層中的有機(jī)成分。在所述工藝步驟中的水一般選用去離子水，也可以是蒸餾水，或者自來水。在步驟(5)得到確定圖案的熒光粉粉層之后，可以采用其他有機(jī)膠體(如硅膠、環(huán)氧以及聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，聚碳酸酯PC等)或者無機(jī)低熔點(diǎn)材料來進(jìn)行封裝。上述所述LED為有機(jī)LED、無機(jī)LED或者兩者的組合。所述LED是單顆的LED芯片，或者是同一基底上的多顆LED芯片組，或者是整個(gè)晶圓(Wafer)。步驟(I)感光膠體中，可以加入交聯(lián)劑成份。對于不同成份、不同濃度的熒光粉粉漿，重復(fù)步驟(I) (2) (3) (4)獲得需要的熒光粉感光膠分散體涂層圖案后再進(jìn)行步驟(5)，可以實(shí)現(xiàn)LED(器件)出光方向的表面上的多種或多層的熒光粉涂層結(jié)構(gòu)。當(dāng)然也可以是先重復(fù)(I) (2) (3)步驟再進(jìn)行(4) (5)步驟，甚至也可以是相同成份的熒光粉粉漿多次重復(fù)上述工藝步驟，從而獲得同一組份的多層結(jié)構(gòu)的熒光粉涂層。運(yùn)用本技術(shù)可以在LED出光方向表面上實(shí)現(xiàn)一種以上的、各種形狀的熒光粉層圖案。對于含有多種熒光粉層的應(yīng)用，不同的熒光粉分別重復(fù)本技術(shù)的步驟(I) (2) (3)
(4)就可以實(shí)現(xiàn)由不同區(qū)域、不同形狀的多種熒光粉感光膠分散體層組成的涂層結(jié)構(gòu)，最后經(jīng)過步驟(5)來實(shí)現(xiàn)LED出光方向的表面上的多種熒光粉層結(jié)構(gòu)。采用含有低熔點(diǎn)玻璃粉的熒光粉粉漿料時(shí)，由于低熔點(diǎn)玻璃粉熔化后的粘接作用，每一種熒光粉粉層的實(shí)現(xiàn)都可以通過重復(fù)本技術(shù)的步驟(I) (2) (3) (4) (5)來實(shí)現(xiàn)，即在第一種粉層的上面或者旁邊通過運(yùn)用含有第二種熒光粉的粉漿料并重復(fù)步驟(I) (2)
(3)(4) (5)來實(shí)現(xiàn)第二種熒光粉層的涂覆，如此類推，可以實(shí)現(xiàn)具有多種熒光粉的粉層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明技術(shù)不僅適合于黃光突光粉+藍(lán)光LED芯片的白光LED器件制備,也適合于藍(lán)色LED+多色熒光粉、紫外LED芯片+多色熒光粉(例如RGB三基色熒光粉)的白光LED實(shí)現(xiàn)方案，以及其他出光顏色的熒光粉轉(zhuǎn)換型(Pc-LEDs)器件。本發(fā)明特別在pc-LED型白光LED的熒光粉層的制備過程中具有應(yīng)用價(jià)值，既可以應(yīng)用于已切割好的LED芯片(或LED芯片陣列)上，符合目前多數(shù)LED封裝企業(yè)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)要求，也可以應(yīng)用于LED晶片切割之前(晶圓即wafer規(guī)模上)，在LED芯片組(或者Wafer)的表面形成熒光粉層圖案后，再進(jìn)行芯片切割、封裝，具有很高的可重復(fù)操作性及量產(chǎn)性能
一致性。附圖
說明圖I為本發(fā)明的エ藝流程結(jié)構(gòu)示意圖；其中圖Ia為未涂層的LED芯片結(jié)構(gòu)示意圖，圖Ib為涂覆有熒光粉粉漿的LED芯片示意圖，圖Ic為對芯片烘干曝光顯影后的得到的熒光粉感光膠分散體涂層示意圖，圖Id為去除熒光粉感光膠分散體涂層中的有機(jī)膠體成分后得到的熒光粉粉層示意圖。其中，I :襯底，2 :P區(qū)電極，3 :N區(qū)電極，4 :LED芯片，5 :包含有熒光粉的顆粒，6 :感光體系中的感光膠成分，7 :顯影后的熒光粉感光膠分散體涂層，8 :去膠后的熒光粉粉層。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖以及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步描述
實(shí)施例I
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑三氧化鉻(Cr03)、熒光粉顆粒、去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的包含熒光粉的顆粒在感光膠PVA中的分散體。通過點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體均勻涂覆在LED芯片出光方向的表面上。接通LED芯片正負(fù)扱，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感光膠的自曝光過程，熱水顯影后在LED芯片出光方向的表面得到相應(yīng)的熒光粉感光膠涂層。將具有熒光粉感光膠涂層的LED芯片放入等離子體去膠設(shè)備中，采用氧等離子體轟擊的辦法去除感光膠中的有機(jī)成份。實(shí)施例2
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑重鉻酸銨(ADC)和三氧化鉻(Cr03)、熒光粉、去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的包含熒光粉的顆粒在感光膠PVA中的分散體。通過點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體均勻涂覆在LED芯片出光方向的表面上。接通LED芯片正負(fù)扱，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感光膠的自曝光過程，熱水顯影后在每個(gè)LED芯片出光方向的表面得到相應(yīng)的熒光粉感光膠涂層。將具有熒光粉感光膠涂層的LED芯片放入等離子體去膠設(shè)備中，采用氧等離子體轟擊的辦法去除感光膠中的有機(jī)成份。實(shí)施例3
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑重鉻酸銨(ADC)和三氧化鉻(Cr03)、熒光粉、低熔點(diǎn)玻璃粉和去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的包含熒光粉的顆粒在PVA中的分散體。采用點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體涂覆在藍(lán)色LED芯片出光方向的表面上。接通LED芯片正負(fù)扱，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感光膠的自曝光過程，熱水顯影后在LED芯片出光表面得到熒光粉感光膠涂層。將具有熒光粉感光膠涂層的LED芯片放入加熱爐中，加熱到超過玻璃粉熔點(diǎn)的溫度，并保持一段時(shí)間，待感光膠中的有機(jī)成份燒去后才降溫取出。加熱過程同時(shí)起到氧化去除有機(jī)成份，并通過低熔點(diǎn)玻璃粉的熔融后再冷卻固化的過程，加強(qiáng)了熒光粉顆粒間以及與LED (器件)出光表面間的結(jié)合度。實(shí)施例4
將熒光粉與低熔點(diǎn)玻璃粉均勻混合后，加熱熔化玻璃粉使其在熒光粉顆粒的表面形成ー層包裹層。得到的材料再經(jīng)過碾磨、篩選，得到具有玻璃包裹層的熒光粉粉末。
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑三氧化鉻(Cr03)、具有玻璃包裹層的熒光粉顆粒和去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的熒光粉顆粒在PVA中的分散體。采用點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體涂覆在藍(lán)色LED芯片出光方向的表面上。接通LED芯片正負(fù)扱，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感 光膠的自曝光過程，熱水顯影后在LED芯片出光表面得到熒光粉感光膠涂層。將具有熒光粉感光膠涂層的LED芯片放入加熱爐中，加熱到超過玻璃粉熔點(diǎn)的溫度，并保持一段時(shí)間，待感光膠中的有機(jī)成份燒去后才降溫取出。加熱過程同時(shí)起到氧化去除有機(jī)成份，并通過低熔點(diǎn)玻璃粉的熔融后再冷卻固化的過程，加強(qiáng)了熒光粉顆粒間以及與LED出光表面間的結(jié)合度。實(shí)施例5
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑重氮化合物(Diazo)和三氧化鉻(Cr03)、熒光粉和去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的突光粉PVA分散體。采用點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體涂覆在藍(lán)色LED芯片出光表面。接通LED芯片正負(fù)扱，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感光膠的自曝光過程，熱水顯影后在LED芯片出光表面得到熒光粉感光膠分散體涂層。將具有熒光粉感光膠分散體涂層的LED芯片放入等離子體去膠設(shè)備中，采用氧等離子體轟擊的辦法去除掉感光膠中的有機(jī)成份。實(shí)施例6
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑重鉻酸銨(ADC)和三氧化鉻(Cr03)、熒光粉、納米ニ氧化鈦粉和去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的包含熒光粉的顆粒在PVA中的分散體。采用點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體涂覆在藍(lán)色LED芯片表面。接通LED芯片正負(fù)扱，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感光膠的自曝光過程，熱水顯影后在LED芯片出光表面得到熒光粉感光膠涂層。將具有熒光粉感光膠涂層的LED芯片放入等離子體去膠設(shè)備中，采用氧等離子體轟擊的辦法去除感光膠中的有機(jī)成份。實(shí)施例7
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑三氧化鉻(Cr03)、熒光粉和去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的熒光粉PVA分散體。采用點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體涂覆在晶圓上LED芯片組的表面。接通LED芯片組的正負(fù)極，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感光膠的自曝光過程，熱水顯影后在各個(gè)LED芯片出光表面得到相應(yīng)的熒光粉感光膠涂層。將帶有熒光粉感光膠涂層的LED芯片組(晶圓)放入等離子體去膠設(shè)備中，采用氧等離子體轟擊的辦法去除掉感光膠中的有機(jī)成份。實(shí)施例8
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑重氮化合物(Diazo)和三氧化鉻(Cr03)、熒光粉和去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的突光粉PVA分散體。采用點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體涂覆在晶圓上LED芯片組的表面。接通LED芯片組的正負(fù)極，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感光膠的自曝光過程，熱水顯影后在每個(gè)LED芯片出光表面得到相應(yīng)的熒光粉感光膠涂層。
將帶有熒光粉感光膠涂層的LED芯片放入加熱設(shè)備中，30(Γ350度加熱一段時(shí)間直到燒掉涂層中的感光膠有機(jī)成份。實(shí)施例9
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑三氧化鉻(Cr03)、熒光粉、去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的熒光粉顆粒在感光膠PVA中的分散體。通過勻膠法將熒光粉感光膠分散體均勻涂覆在LED芯片出光方向的表面上。利用UV紫外光源結(jié)合掩模板方式對LED出光方向表面進(jìn)行曝光，熱水顯影后在LED芯片出光方向的表面得到所需圖案的熒光粉感光膠涂層。將具有熒光粉感光膠涂層圖案的LED芯片放入等離子體去膠設(shè)備中，采用氧等離子體轟擊的辦法去除感光膠中的有機(jī)成份。實(shí)施例10
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑三氧化鉻(Cr03)、熒光粉和去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的熒光粉PVA分散體。采用勻膠エ藝將熒光粉感光膠分散體涂敷在晶圓(wafer)的出光表面。利用UV紫外光源結(jié)合掩模板對晶圓表面進(jìn)行曝光,熱水顯影后在Wafer出光表面得到相應(yīng)的熒光粉感光膠涂層圖案。將帶有熒光粉感光膠涂層圖案的晶圓(Wafer)放入等離子體去膠設(shè)備中，采用氧等離子體轟擊的辦法去除掉感光膠中的有機(jī)成份，然后進(jìn)行切割、封裝。實(shí)施例11
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑三氧化鉻(Cr03)、熒光粉和去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的熒光粉PVA分散體。采用點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體涂覆在LED芯片表面。接通LED芯片正負(fù)扱，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感光膠的自曝光過程，熱水顯影后在LED芯片出光表面得到熒光粉感光膠涂層。將帶有熒光粉感光膠涂層的LED芯片放入等離子體去膠設(shè)備中，采用先氧氣后氫氣等離子體轟擊的辦法去除掉感光膠中的有機(jī)成份。實(shí)施例12
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑三氧化鉻(Cr03)、熒光粉和去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的熒光粉PVA分散體。采用點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體涂覆在LED芯片表面。接通LED芯片正負(fù)扱，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感光膠的自曝光過程，熱水顯影后在LED芯片出光表面得到熒光粉感光膠涂層。將帶有熒光粉感光膠涂層的LED芯片放入等離子體去膠設(shè)備中，采用氬/氫混合氣等離子體轟擊的辦法去除掉感光膠中的有機(jī)成份。實(shí)施例13
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑重氮化合物(Diazo)、熒光粉和去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的熒光粉PVA分散體。采用點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體涂覆在LED芯片表面。
接通LED芯片正負(fù)扱，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感光膠的自曝光過程，熱水顯影后在LED芯片出光表面得到熒光粉感光膠涂層。將帶有熒光粉感光膠涂層的LED芯片放入等離子體去膠設(shè)備中，采用先氧氣后氫氣等離子體轟擊的辦法去除掉感光膠中的有機(jī)成份。實(shí)施例14
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑重氮化合物(Diazo)、熒光粉和去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的熒光粉PVA分散體。采用點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體涂覆在LED芯片表面。接通LED芯片正負(fù)極，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感光膠的自曝光過程，熱水顯影后在LED芯片出光表面得到熒光粉感光膠涂層。
將帶有熒光粉感光膠涂層的LED芯片放入等離子體去膠設(shè)備中，采用氬/氫混合氣等離子體轟擊的辦法去除掉感光膠中的有機(jī)成份。實(shí)施例15
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑重氮化合物(Diazo)、熒光粉和去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的熒光粉PVA分散體。采用勻膠エ藝將熒光粉感光膠分散體涂敷在晶圓(wafer)的出光表面。利用UV紫外光源結(jié)合掩模板對晶圓表面進(jìn)行曝光,熱水顯影后在Wafer出光表面得到相應(yīng)的熒光粉感光膠涂層圖案。將帶有熒光粉感光膠涂層圖案的晶圓(Wafer)放入等離子體去膠設(shè)備中，采用先氧氣后氫氣等離子體轟擊的辦法去除掉感光膠中的有機(jī)成份。實(shí)施例16
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑重氮化合物(Diazo)、熒光粉和去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的熒光粉PVA分散體。采用勻膠エ藝將熒光粉感光膠分散體涂敷在晶圓(wafer)的出光表面。利用UV紫外光源結(jié)合掩模板對晶圓表面進(jìn)行曝光，熱水顯影后在Wafer出光表面得到相應(yīng)的熒光粉感光膠涂層圖案。將帶有熒光粉感光膠涂層圖案的晶圓(Wafer)放入等離子體去膠設(shè)備中，采用氬/氫混合氣等離子體轟擊的辦法去除掉感光膠中的有機(jī)成份。實(shí)施例17
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑重氮化合物(Diazo)、熒光粉和去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的熒光粉PVA分散體。采用點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體涂覆在晶圓上LED芯片組的表面。接通LED芯片組的正負(fù)極，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感光膠的自曝光過程，熱水顯影后在各個(gè)LED芯片出光表面得到相應(yīng)的熒光粉感光膠涂層。將帶有熒光粉感光膠涂層的LED芯片組(晶圓)放入等離子體去膠設(shè)備中，采用先氧氣后氫氣或者氬/氫混合氣等離子體轟擊的辦法去除掉感光膠中的有機(jī)成份。實(shí)施例18
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑疊氮醌(疊氮化合物)、熒光粉和去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的熒光粉PVA分散體。采用勻膠エ藝將熒光粉感光膠分散體涂敷在晶圓(wafer)的出光表面。
利用UV紫外光源結(jié)合掩模板對晶圓表面進(jìn)行曝光，熱水顯影后在Wafer出光表面得到相應(yīng)的熒光粉感光膠涂層圖案。將帶有熒光粉感光膠涂層圖案的晶圓(Wafer)放入等離子體去膠設(shè)備中，采用氧等離子體轟擊的辦法去除掉感光膠中的有機(jī)成份，然后進(jìn)行切割、封裝。實(shí)施例19
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑三氧化鉻(Cr03)、熒光粉顆粒、去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的包含熒光粉的顆粒在感光膠PVA中的分散體，其中Iml感光膠中PVA和Cr03的濃度分別為O. 5%和O. 002%，感光劑是成膜劑的千分之四；
Iml感光膠中突光粉配量可以選用100 350mg的任一比例。通過點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體均勻涂覆在LED芯片出光方向的表面上。接通LED芯片正負(fù)扱，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感光膠的自曝光過程，熱水顯影后在LED芯片出光方向的表面得到相應(yīng)的熒光粉感光膠涂層。將具有熒光粉感光膠涂層的LED芯片放入等離子體去膠設(shè)備中，采用氧等離子體轟擊的辦法去除感光膠中的有機(jī)成份。實(shí)施例20
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑三氧化鉻(Cr03)、熒光粉顆粒、去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的包含熒光粉的顆粒在感光膠PVA中的分散體，其中Iml感光膠中PVA和Cr03的濃度分別為2%和O. 02%，感光劑是成膜劑的百分之一；
Iml感光膠中突光粉配量可以選用100 350mg的任一比例。通過點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體均勻涂覆在LED芯片出光方向的表面上。接通LED芯片正負(fù)極，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感光膠的自曝光過程，熱水顯影后在LED芯片出光方向的表面得到相應(yīng)的熒光粉感光膠涂層。將具有熒光粉感光膠涂層的LED芯片放入等離子體去膠設(shè)備中，采用氧等離子體轟擊的辦法去除感光膠中的有機(jī)成份。實(shí)施例21
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑三氧化鉻(Cr03)、熒光粉顆粒、去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的包含熒光粉的顆粒在感光膠PVA中的分散體，其中Iml感光膠中PVA和Cr03的濃度分別為10%和1%，感光劑是成膜劑的十分之一；
Iml感光膠中突光粉配量可以選用100 350mg的任一比例。通過點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體均勻涂覆在LED芯片出光方向的表面上。接通LED芯片正負(fù)極，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感光膠的自曝光過程，熱水顯影后在LED芯片出光方向的表面得到相應(yīng)的熒光粉感光膠涂層。將具有熒光粉感光膠涂層的LED芯片放入等離子體去膠設(shè)備中，采用氧等離子體轟擊的辦法去除感光膠中的有機(jī)成份。實(shí)施例22
取聚こ烯醇肉桂酸酯(Poly vinyl cinnamate, PVC)、感光劑三氧化鉻(Cr03)、突光粉顆粒、去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的包含熒光粉的顆粒在感光膠PVA中的分散體，其中Iml感光膠中的聚こ烯醇肉桂酸酯和Cr03的濃度分別為2. 5%和O. 002%，感光劑是成膜劑的萬分之八；lml感光膠中突光粉配量可以選用100 350mg的任一比例。
通過點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體均勻涂覆在LED芯片出光方向的表面上。接通LED芯片正負(fù)極，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感光膠的自曝光過程，熱水顯影后在LED芯片出光方向的表面得到相應(yīng)的熒光粉感光膠涂層。將具有熒光粉感光膠涂層的LED芯片放入等離子體去膠設(shè)備中，采用氧等離子體轟擊的辦法去除感光膠中的有機(jī)成份。實(shí)施例23
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑三氧化鉻(Cr03)、熒光粉顆粒、去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的包含熒光粉的顆粒在感光膠PVA中的分散體，其中Iml感光膠中PVA和Cr03的濃度分別為2. 5%和O. 02%，感光劑是成膜劑的千分之八；
Iml感光膠中熒光粉配量選用50mg這ー比例。通過點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體均勻涂覆在LED芯片出光方向的表面上。接通LED芯片正負(fù)極，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感光膠的自曝光過程，熱水顯影后在LED芯片出光方向的表面得到相應(yīng)的熒光粉感光膠分散體涂層。將具有熒光粉感光膠分散體涂層的LED芯片放入等離子體去膠設(shè)備中，采用氧等離子體轟擊的辦法去除感光膠中的有機(jī)成份。實(shí)施例24
取聚こ烯醇(PVA)、感光劑疊氮醌(疊氮化合物)、甲苯、丙酮、こ醇、熒光粉顆粒、去離子水混合均勻，形成穩(wěn)定的包含熒光粉的顆粒在感光膠PVA中的分散體，其中Iml感光膠中PVA和疊氮醌的濃度分別為2. 5%和O. 25%，感光劑是成膜劑的十分之一 ；lml感光膠中熒光粉配量選用450mg這ー比例。通過點(diǎn)膠法將熒光粉感光膠分散體均勻涂覆在LED芯片出光方向的表面上。接通LED芯片正負(fù)極，利用芯片自發(fā)光實(shí)現(xiàn)感光膠的自曝光過程，熱水顯影后在LED芯片出光方向的表面得到相應(yīng)的熒光粉感光膠分散體涂層。將具有熒光粉感光膠分散體涂層的LED芯片放入等離子體去膠設(shè)備中，采用氧等離子體轟擊的辦法去除感光膠中的有機(jī)成份。權(quán)利要求
1.一種LED熒光粉層制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)將成膜劑、感光劑和水按一定比例混合均勻，獲得感光膠體； (2)將包含熒光粉的顆粒分散到步驟(I)獲得的感光膠體中，形成熒光粉感光膠分散體結(jié)構(gòu)的熒光粉粉漿； (3)將步驟(2)所獲得的熒光粉粉漿涂覆在LED出光方向的表面上，形成所需熒光粉感光膠分散體涂層； (4)曝光、顯影，得到所需圖案的熒光粉感光膠分散體涂層； (5)去除熒光粉感光膠分散體涂層中的有機(jī)成分，得到確定圖案的熒光粉粉層； 所述感光劑為三氧化鉻、重鉻酸鹽、高錳酸鹽、重氮化合物和疊氮化合物中的一種或者幾種的組合，其中至少含有三氧化鉻或疊氮化合物中的一種；感光膠體中感光劑的濃度為O.002% 1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種LED熒光粉層制備方法，其特征在于在步驟(5)中，去除熒光粉感光膠分散體涂層中的有機(jī)成分過程中，所涉及的氣氛中包含氫氣成份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種LED熒光粉層制備方法，其特征在于步驟(I)中，成膜劑為聚乙烯醇及其衍生物、聚乙烯醇肉桂酸酯、聚乙烯氧乙基肉桂酸酯和聚乙烯吡咯烷酮一種或者幾種的組合，感光膠體中成膜劑的濃度為O. 5% 10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種LED熒光粉層制備方法，其特征在于步驟(2)中，所述的熒光粉為單一成份的熒光粉或兩種以上成份的熒光粉的組合；包含熒光粉的顆粒指包含有作為其他功能成份而引入的其他顆粒物質(zhì)；熒光粉與感光膠體的配比為50 450mg/ml。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種LED熒光粉層制備方法，其特征在于在步驟(3)中，熒光粉粉漿的涂覆(coating)方式為旋涂法、噴涂法、點(diǎn)膠法、印刷法和浸潰法中的一種或者幾種的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種LED熒光粉層制備方法，其特征在于在步驟(3)中，所述的LED出光方向的表面為LED的出光表面,或者是LED出光方向上一段距離的任意一個(gè)光輸出面或者光輸出I禹合結(jié)構(gòu)的表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種LED熒光粉層制備方法，其特征在于在步驟(4)中，曝光米用LED自身發(fā)光的自曝光方式,或者米用外光源結(jié)合掩模板的外曝光方式,所述的外光源為紫外光源或感光膠體敏感的其他波長的光源。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種LED熒光粉層制備方法，其特征在于在步驟(4)中，曝光、顯影過程中，采用水顯影，顯影液為去離子水、蒸餾水或自來水。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種LED熒光粉層制備方法，其特征在于在步驟(5)中，去除熒光粉感光膠分散體涂層中的有機(jī)成分過程中，采用加熱氧化去膠、等離子體轟擊去膠、氧等離子體去膠和激光去膠方法中的任何一種或者幾種的組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求I 9任一項(xiàng)所述的一種LED突光粉層制備方法,其特征在于上述所述LED為有機(jī)LED、無機(jī)LED或者兩者的組合，所述LED是單顆的LED芯片，或者是同一基底上的多顆LED芯片組，或者是整個(gè)晶圓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED熒光粉層制備方法，屬于光電領(lǐng)域，包括以下步驟將熒光粉顆粒、成膜劑、感光劑和水按一定比例混合均勻，獲得熒光粉感光膠分散體的熒光粉粉漿；將熒光粉粉漿涂覆在LED出光方向的表面上，形成所需熒光粉感光膠分散體涂層；曝光、顯影，得到所需圖案的涂層；去除熒光粉感光膠分散體涂層中的有機(jī)成分，得到確定圖案的熒光粉粉層。本發(fā)明采用新的水溶性感光膠體系和涂層去膠改性技術(shù)，特別在pc-LED型白光LED的熒光粉層的制備過程中具有應(yīng)用價(jià)值，既可以應(yīng)用于LED芯片級的封裝，也可以運(yùn)用于晶圓(Wafer)級的涂層封裝，之后再進(jìn)行芯片切割、封裝，具有很高的可重復(fù)操作性及量產(chǎn)性能一致性。
文檔編號(hào)H01L33/00GK102629650SQ20121012224
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者萬賢龍, 周琳淞, 廖駿源, 王瑋, 饒海波 申請人:電子科技大學(xué)